Von Wurmlöchern, Aliens und kleinen Sockelnagern...

Zweiter Preis: Das Gewinnerteam der Goethe-Schule Harburg verbrachte einen Forschungsaufenthalt auf  Helgoland.

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Von Wurmlöchern, Aliens und kleinen Sockelnagern...

Helgoland, wir kommen!

Intensiv hatten wir uns im Rahmen des Hamburger Klima-Wettbewerbs #moinzukunft mit Stadtökologie beschäftigt, Bäumen im Stress versiegelter urbaner Wärmeinseln, zu oft furztrocken. Und dann erhielten wir als Wettbewerbspreis den nassen Kontrast: Meeresforschung, zu Gast in der Biologischen Anstalt Helgoland, einer Dependance des Alfred-Wegener-Instituts Helmholtz Zentrum für Polar- und Meeresforschung. Wir hatten das Thema Meeresökologie in unserem Oberstufenprofil Ökosystemforschung bereits zuvor behandelt, jedoch ohne Praxisbezug. Für uns geht deshalb mit dieser Reise ein kleiner Traum in Erfüllung!

Wir verlassen das Festland frühmorgens an den Landungsbrücken, blicken zurück auf die berühmte Hamburger Hafenkulisse unterhalb der aufgehenden Sonne. Spätsommerliches Wetter taucht den Elbstrom in pastellfarbenes Licht. Eine Segel-Regatta an den Hamburger Cruise Days kreuzt unseren Weg. Es geht stromab, vorbei an Wedel, Stade und Cuxhaven. Brackwasserröhrichte verschwinden, hohe Sandbänke mit Seehunden flankieren den Übergang vom Elbe-Ästuar hinaus in die Deutsche Bucht. Ein Schweinswal taucht vor uns auf – und hinter ihm am Horizont bereits der rote Felsen Helgolands.

Ungewöhnlich windstill ist es als wir das Schiff im Südhafen der Insel verlassen. Es duftet nach Algen und Meer, Wärme staut sich in den kleinen Gassen, die wir auf dem Weg zu unserer Unterkunft passieren. Wir stellen die Koffer rasch ab, das herrliche Wetter treibt uns hinaus, die Insel zu erkunden. Wir begrüßen die Basstölpel auf den steilen Klippen sowie die Kegelrobben auf der benachbarten Düneninsel. Eine erste Woge der Begeisterung macht sich breit, lässt gerade noch Platz für eine leckere Pizza abends im Unterland. Und wir holen noch einmal ganz tief Luft, wissen genau, dass wir an den Folgetagen ein sattes Programm quer durch das Ökosystem des Helgoländer Felssockels absolvieren werden. Zurück in unserem gemütlichen Appartement gehen wir noch einmal unsere Pläne durch, packen unsere Rucksäcke mit großer Vorfreude auf den morgigen Tag und fallen zufrieden in unsere Betten.

Eintauchen in den Forschungsalltag

Wir starten mit einem herrlichen Frühstück. Auf unserem kleinen Balkon in der frühen Morgensonne sitzend, staunen wir über Mengen wandernder Schmetterlinge, die an den vielen bunten Blumen in den windgeschützten winzigen Vorgärten Nektar für den energiezehrenden Weiterflug über die Nordsee tanken. „Kraft für einen langen Tag“ lautet die gemeinsame Devise.

Um 9 Uhr erscheinen wir pünktlich zum Auftakttreffen in der Biologischen Anstalt Helgoland, es geht los! Uns erwartet ein herzlicher Empfang durch das Team des Schülerlabors OPENSEA mit Dr. Antje Wichels, Brigitte Harth und Christina Kieserg sowie die für den Gastforschungsbereich zuständigen Dr. Eva-Maria Brodte und Uwe Nettelmann.

Neugierig machen wir Bekanntschaft mit einem extra für uns organisierten Projektauftrag, der uns sehr spezifische Einblicke in das Ökosystem des Helgoländer Felssockels bescheren wird: Es geht um einen erst vor wenigen Jahren auf Helgoland entdeckten kleinen Borstenwurm, der es in sich hat. Oder, um genauer zu sein, den die Insel in sich hat!

Boccardia proboscidea ist sein wissenschaftlicher Name. Er stammt aus dem Pazifik, wurde vermutlich, wie so oft, durch den Schiffsverkehr in der Nordsee eingeschleppt oder schlüpfte vielleicht gar durch ein kosmisches Wurmloch? Egal, inzwischen bohrt er hier am liebsten bis zu 10 cm lange Wohnröhren in den roten Buntsandstein der Insel. Millionenfach(!) nagt dieses kleine invasive Monster am Felssockel der Insel, beschleunigt möglicher Weise ihren Untergang ein bisschen, langfristig zumindest. Grund genug, sich dieses possierliche Kerlchen etwas genauer anzuschauen...

Die Meeresforschung der Biologischen Anstalt Helgoland findet weltweit Beachtung. Bereits vor über 150 Jahren entstanden hier erste hydrographische Messreihen, die bis heute fortgeschrieben z.B. wichtige Referenzwerte für den Verlauf des Klimawandels liefern. Einige neu auftretende Arten, Neobiota genannt, begleiten diesen Weg in eine sich verändernde und wärmer werdende Umwelt, breiten sich im Rahmen klimatischer Verschiebungen aus. Andere Arten hingegen werden in eine für sie bereits günstige Umwelt eingeschleppt, z.B. über das weltweite Befüllen und Entleeren von Ballastwassertanks großer Schiffe. Wie weit Boccardia zukünftig nach Norden vorzudringen vermag bleibt im Visier der Wissenschaft.

Wurmlochbewohner ganz privat

Wie sieht die unmittelbare Lebenswelt von Boccardia auf Helgoland aus? Wie verhält sich der Wurm in seinem Universum?

Für einen beobachtungsfreundlichen Erstkontakt mit unserem viel-borstigen Felsbewohner richten wir uns, mit viel Rat und Tat durch Brigitte Harth und Christina Kieserg, zunächst ein eigenes Gastlabor so ein, dass wir Boccardia kontrolliert beobachten können. Die Bedingungen für uns sind prima, eine Vielzahl an Gerätschaften arrangieren wir, direkter Salzwasseranschluss, Überläufe, wir können abiotische Faktoren anpassen, kleine Wurmhabitate in Aquarien nachstellen, verschiedene Substrate anbieten, die Tiere in ihren Wohnröhren unmittelbar betrachten. Zusätzlich weist uns Uwe Nettelmann in die Handhabung eines leistungsfähigen Mikroskops ein, mit großem Bildschirm zur gemeinsamen Betrachtung und Möglichkeiten qualitativ gut auflösender digitaler Bilddokumentationen. Der kleine Wurm hat kaum eine Chance unseren neugierigen Beobachtungen zu entkommen.

Tatsächlich scheinen unsere Beobachtungsansätze vielversprechend zu verlaufen: wir beobachten die Würmer bei ihrer vorsichtigen Nahrungsaufnahme an den Ausgängen ihrer Wohnröhren, erhalten direkte Einblicke in halb geöffnete Domizile, die mit tausenden von Ei-Paketen gespickt verraten wie pudelwohl sich Boccardia im Felssockel fühlen muss. Und dank des Videomikroskops gelingen uns faszinierende Aufnahmen vom Geschehen. Mit unseren Beobachtungen wächst allerdings auch die Anzahl an weiterführenden Überlegungen rasant: Gemeinsam mit Brigitte Harth beobachten wir noch spät abends im Labor bei Dunkelheit putzmuntere Würmchen im Gestein nagend. 24 h Stresstest für den Inselsockel? Warum zeigen die Wohnröhren keine für uns erkennbar einheitlichen Verlaufsrichtungen? Knabbern die Tierchen vorrangig in den weichsten Fraktionen des Buntsandsteins, ausgerechnet dort, wo Erosion am stärksten wirkt, ein Inselalbtraum? Liegen wir richtig mit unserem Eindruck, dass die Borstenwürmer im Eingangsbereich ihrer Wurmröhren sogar Schleimfäden auslegen, mit denen sie Nahrungspartikel einfangen? Wir erreichen einen Punkt, an dem uns nur noch ein ausgemachter Experte weiterhelfen könnte. Antje Wichels versucht uns einen direkten Kontakt zu Dr. Ralph Kuhlenkamp zu verschaffen, dessen wissenschaftlichen Publikationen über Boccardia sie uns bereits zur Einarbeitung zur Verfügung gestellt hatte.

Nun ist das mit diesen Freilandökologen so eine Sache… sie treiben sich ziemlich viel in der Landschaft herum. Doch wir haben nicht mehr viel Zeit, um im Labor bestimmten Fragestellungen gesondert nachzugehen. Entsprechend gedämpft ist unsere Hoffnung als wir erfahren, dass sich Ralph Kuhlenkamp zurzeit irgendwo an der Küste Schwedens aufhalten soll. Trotzdem senden wir eine E-Mail mit unseren Überlegungen und Fragen ab…

Freilandlabor Helgoland: Monitoring und der fürchterliche Charme der Elemente

Wie sieht es dort draußen aus, unterhalb der roten Klippen Helgolands? Wie erfolgt eigentlich ein Monitoring der dynamischen Lebensgemeinschaft im Felswatt, um mögliche Veränderungen, z.B. durch eine invasive Art wie Boccardia, zu bemerken und in ihrer Bedeutung einzuschätzen? Freilandökologie ist auch Frühwarnsystem, um Alarm zu schlagen – oder eben auch nicht.

Damit wir ein solches Monitoringverfahren kennenlernen, bieten uns Christina Kieserg und Brigitte Harth für den Folgetag an, sie in eine ihrer Monitoringflächen im Helgoländer Felswatt zu begleiten. Hier werden seit einigen Jahren von jugendlichen Besuchern des OPENSEA bei Niedrigwasser das Arteninventar und seine Verbreitung unter festgelegten Bedingungen erfasst und dokumentiert. Bis in die Abendstunden bereiten wir deshalb unser Labor für Proben aus dem Felswatt vor. Unsere einzige Sorge gilt der Warnung des Deutschen Wetterdiensts vor dem Aufzug eines Sturms mit Böen bis Windstärke 10.

Am nächsten Morgen kocht das Meer, Sturm peitscht die Brandung gegen die Felsen. Dennoch ziehen wir los. Mit dabei sind auch Maren Bünning, die gerade ihr FJN im OPENSEA Schülerlabor des AWI auf Helgoland gestartet hat - sowie die im Schülerlabor für Mikroplastik zuständige wissenschaftliche Mitarbeiterin Marie Fischer.

Wir erreichen den Felssockel. Im Schutze hoher Felsen wirft der Wind uns nicht um. Doch Niedrigwasser sieht anders aus: der Wasserstand bleibt so hoch, dass nur ein kleinerer Teil vom Felswatt freifällt.

Uns schreckt das jedoch nicht. Wir lernen nach der Methode von Braun-Blanquet die Algenarten zu bestimmen, ihre Bestandsdichten im gerade jetzt einiger Maßen trockenen Fußes zu erreichenden Felswatt zu schätzen und damit ihre Zonierung in der Gezeitenzone zu ermitteln. Mit dem Hammer suchen wir zusätzlich nach Lebensspuren von Boccardia im Buntsandstein. Und nebenbei sammeln wir verschiedene weitere Neobiota ein, die wir uns im Gastlabor näher anschauen möchten. Zurück im Labor versorgen wir die Proben.

Am Abend machen wir uns erneut auf, diesmal um den Sturm zu genießen, wandern bis zum Sonnenuntergang an die Westklippen des Oberlandes, wo uns die Sturmböen förmlich umpusten, während die Basstölpel leicht und elegant im Wind entlang der Klippenkante tanzen. Auch das ist Helgoland! Was für ein Kontrastprogramm!

Anfängerglück, Expertenlob und ein weiterer Wunsch

Am letzten Morgen unseres Aufenthalts überrascht uns Marcel bereits beim Frühstück mit einer ausführlichen Antwort von Ralph Kuhlenkamp. Kaum zu glauben! Zu jeder unserer Beobachtungen erhalten wir fachliche Einschätzungen, spannende Kommentare. Fast intuitiv scheinen wir auf einige sehr interessante Phänomene gestoßen zu sein. Pures Anfängerglück, aber wir empfinden es durchaus auch als Lob des Experten!

Es ist wirklich erstaunlich: Ausgerechnet ein kleiner Borstenwurm wird zu einem spannenden Vektor für unsere ersten Einblicke in die marinen Welten Helgolands! Gerne würden wir weiter seinen Spuren durch die Gezeitenzone folgen, tagelang, wochenlang, mit immer neuen ökologischen Fragestellungen!

Doch inzwischen wird es Zeit aufzuräumen, im Labor unsere Versuche abzubauen, Lebewesen wieder in die Freiheit zu entlassen. Und dann heißt es auch schon rasch Abschied nehmen und den Weg zum Schiff. Helgoland, Ade!

Tausend Dank an das AWI-Team für diese unvergesslich interessante Zeit, die vielen persönlichen Kontakte, engagierte Unterstützung und neuen Eindrücke aus einer für uns faszinierenden Forscherwelt!

Und ganz unter uns: wir hätten da noch die eine oder andere Idee zum Wurm, die wir gerne vor Ort weiterverfolgen würden… Keep the wild minds searching for!

Links:
Biologische Anstalt Helgoland/AWI
Schülerlabor OPENSEA

Text: Marcel Busch, Melanie Busch, Dao Ritanklang & Olaf Zeiske
Oberstufenprofil Ökosystemforschung; Goethe-Schule Harburg